高性能玻璃纤维在气瓶上的应用 37页PPT文档
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第2章玻璃纤维PPT课件
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⑸A玻璃
亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，它的Na2O含量高达14％， 因而耐水性很差，很少用于玻璃纤维生产。
在国外主要用在生产玻璃棉、屋面沥青增强材科中，也可将A玻璃用于 大辊筒拉丝工艺中，生产各种玻璃钢用的表面毡或连续原丝毡，主要是利用 其耐酸性较好，可以置于玻璃钢表面层，提高制品耐化学性。
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⑶高强玻璃纤维
美国欧文斯—科宁公司生产的牌号为S和S-2玻璃纤维、法国圣戈班公司 生产的R-玻璃纤维、日本日东纺生产的T玻璃纤维及我国生产的HS玻璃纤 维均属于高强玻璃纤维。
特点:高强度、高模量。 用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。 由于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就几 千吨左右。
⑺D玻璃
亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。
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24
上述玻璃纤维目前实际的产量及价格差异甚大， 下表简要地说明了 这一情况，并可知无碱玻璃纤维是世界玻璃纤维的主流。
注：①不包括中国生产
E： 电绝缘(无碱)玻璃; C： 耐化学侵蚀(中碱)玻璃 ; A： 高碱含量玻璃 ; D： 介电性能优良的(低介电)玻璃; S： 高机械强度(高强)玻璃 ; AR： 耐碱玻璃 ECR： 耐化学腐蚀无硼无碱玻璃
亦称中碱玻璃， 优点：耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃, 缺点：电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10％~20％。 国外的中碱玻璃纤维含一定数量的B2O3 。 我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。 国外用途：中碱玻璃只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如用于生 产玻璃纤维表面毡等，也用于增强沥青屋面材料， 我国用途：中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半(60％)，广泛用于 玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因其价格低于无碱玻璃纤 维而有较强的竞争力 。
《玻璃纤维布简介》PPT课件ppt
维布在制造过程中不易变形。
玻璃纤维布的物理性能
密度
表示单位体积内玻璃纤维布的 质量。密度小意味着纤维布具 有较轻的重量，适用于需要减
轻重量的领域。
吸水率
衡量玻璃纤维布吸湿性能的指标。 吸水率越低，纤维布的尺寸稳定性 越好，受湿度影响越小。
透气性能
表示玻璃纤维布允许气体通过的能 力。透气性能好的纤维布在一些特 定应用（如过滤材料）中具有优势 。
04
玻璃纤维布的应用案例
玻璃纤维布在建筑行业的应用
增强混凝土
01
玻璃纤维布可以作为混凝土的增强材料，提高混凝土的抗拉强
度和抗裂性能，有效延长建筑的使用寿命。
墙体保温
02
玻璃纤维布与保温材料复合，形成保温层，提高建筑物的保温
性能，降低能耗。
防水材料
03
玻璃纤维布可作为防水卷材的基材，具有良好的耐候性和抗老
玻璃纤维布在汽车工业的应用
车身结构
玻璃纤维布与树脂复合制成的复合材料可用于汽车车身的制造，提高车身的抗冲击性和刚度，同时降低车身重量 ，提高汽车的燃油经济性。
车内装饰
玻璃纤维布可用于汽车座椅、顶棚等内饰件的制造，具有良好的耐磨、耐候性能，提高内饰件的使用寿命。
玻璃纤维布在其他领域的应用
电子产品
玻璃纤维布可作为电子产品的绝缘材料，具有良好的绝缘性能和耐高温性能，确保电子产品的稳定运 行。பைடு நூலகம்
体育器材
玻璃纤维布可用于制造体育器材，如滑雪板、帆船等，具有轻质、高强度的特点，提高器材的性能。
THANKS。
02
玻璃纤维布的制造工艺
玻璃纤维的原材料准备
玻璃纤维原材料选择
通常选用无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维作为原料，其具有高强度、耐腐蚀等特性 。
玻璃纤维布的物理性能
密度
表示单位体积内玻璃纤维布的 质量。密度小意味着纤维布具 有较轻的重量，适用于需要减
轻重量的领域。
吸水率
衡量玻璃纤维布吸湿性能的指标。 吸水率越低，纤维布的尺寸稳定性 越好，受湿度影响越小。
透气性能
表示玻璃纤维布允许气体通过的能 力。透气性能好的纤维布在一些特 定应用（如过滤材料）中具有优势 。
04
玻璃纤维布的应用案例
玻璃纤维布在建筑行业的应用
增强混凝土
01
玻璃纤维布可以作为混凝土的增强材料，提高混凝土的抗拉强
度和抗裂性能，有效延长建筑的使用寿命。
墙体保温
02
玻璃纤维布与保温材料复合，形成保温层，提高建筑物的保温
性能，降低能耗。
防水材料
03
玻璃纤维布可作为防水卷材的基材，具有良好的耐候性和抗老
玻璃纤维布在汽车工业的应用
车身结构
玻璃纤维布与树脂复合制成的复合材料可用于汽车车身的制造，提高车身的抗冲击性和刚度，同时降低车身重量 ，提高汽车的燃油经济性。
车内装饰
玻璃纤维布可用于汽车座椅、顶棚等内饰件的制造，具有良好的耐磨、耐候性能，提高内饰件的使用寿命。
玻璃纤维布在其他领域的应用
电子产品
玻璃纤维布可作为电子产品的绝缘材料，具有良好的绝缘性能和耐高温性能，确保电子产品的稳定运 行。பைடு நூலகம்
体育器材
玻璃纤维布可用于制造体育器材，如滑雪板、帆船等，具有轻质、高强度的特点，提高器材的性能。
THANKS。
02
玻璃纤维布的制造工艺
玻璃纤维的原材料准备
玻璃纤维原材料选择
通常选用无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维作为原料，其具有高强度、耐腐蚀等特性 。
高性能玻璃纤维在气瓶上的应用
1970 1986
1991 2019
S Direct-melt CPIC YYTH
CGF E-glass Line CGF 70% 70%
2000
2019
2019
2019 2019
ISO9001 CPIC Biggest ECR Carlyle 200000T
Amiantit Merged fornace in the 26% Capacity
中国玻璃纤维发展
1956~1986年，以单台拉丝炉为主的起步阶段，封闭孤 立中发展，到86年的产量接10万吨；
1986年~2019年，开始采用直接熔融法生产，玻纤生产技
术取得突破，并向大型组合炉，万吨级的窑炉发展； 2019年，开始向大型窑炉发展，以重庆CPIC、浙江巨
石、山东泰山为主的三大玻纤厂家助推中国玻纤进入高
高强高模TM玻璃 无氟无硼ECT玻璃 无氟无硼ECR玻璃 无碱E玻璃
CPIC玻璃纤维介绍
CPIC玻璃纤维介绍
特性 Property
单位 Unit
玻璃纤维类型/Fiberglass type E-glass ECR- glass ECT-glass TM-glass
测试方法 Test method
合股纱 Multi-end Roving
短切纱 Chopped Strands
直接纱 Direct Roving
表面毡 Surface Tissue
多轴向织物 Multi-axial Fabrics
主要产品 Mainly Products
细纱 Yarn
短切毡 Chopped Strand Mat
方格布 Woven Roving
拉丝 Winder
高性能玻璃纤维在气瓶上的应用 37页PPT文档共39页
7页 PPT文档
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
高分子复合材料玻璃纤维.完整PPT资料
特点：没有固定的熔点 玻璃纤维是将玻璃材料通过拉丝形成的纤维状的玻璃。
（2）玻璃纤维的结构
微晶结构假说：
玻璃是由硅酸盐或二氧化硅的“微晶子”组成，在结构上是高 度变形的晶体，在“微晶子”之间由硅酸盐过冷溶液所填充。
网络结构假说：
玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连 成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离 子所填充。二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃性能的 基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网络改性物。
（2）玻璃纤维的结构 玻璃纤维结构示意图
（3）玻璃纤维的化学组成
玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、 氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。
氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可以降低玻璃的 熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容易排除，它主要通过破坏玻 璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。
高分子复合材料第二章玻璃纤维
第二章 增强材料
高分子复合材料的增强材料的基本特征
①增强材料应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，以便 赋予复合材料所需的特性和综合性能；
②增强材料应具有良好的化学稳定性； ③与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应，使增强材料与基体树
脂有良好的界面结合； ④价格低廉。
公司年产玻纤65万吨。
我国玻纤工业起步于1958年，当年产能500吨，产量106吨。 2000年以后，随着玻璃纤维池窑拉丝工艺的迅速发展，我国玻纤产
量2007年达到160万吨, 成为世界玻纤产能第一大国。
年我国玻纤产量超过260万吨。
玻璃纤维的发展现状 2005年以前，全球玻纤行业一直是国外垄断格局。由 欧文斯科宁、PPG和法国圣戈班占据60%以上的份额。 近5年来，随着中国三大厂商巨石集团、重庆国际和泰 山玻纤每年30%的持续高速产能投入，中国三强不仅垄断着 国内市场，也成为全球格局中新的寡头。
（2）玻璃纤维的结构
微晶结构假说：
玻璃是由硅酸盐或二氧化硅的“微晶子”组成，在结构上是高 度变形的晶体，在“微晶子”之间由硅酸盐过冷溶液所填充。
网络结构假说：
玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连 成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离 子所填充。二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃性能的 基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网络改性物。
（2）玻璃纤维的结构 玻璃纤维结构示意图
（3）玻璃纤维的化学组成
玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、 氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等
以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。
氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可以降低玻璃的 熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容易排除，它主要通过破坏玻 璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。
高分子复合材料第二章玻璃纤维
第二章 增强材料
高分子复合材料的增强材料的基本特征
①增强材料应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，以便 赋予复合材料所需的特性和综合性能；
②增强材料应具有良好的化学稳定性； ③与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应，使增强材料与基体树
脂有良好的界面结合； ④价格低廉。
公司年产玻纤65万吨。
我国玻纤工业起步于1958年，当年产能500吨，产量106吨。 2000年以后，随着玻璃纤维池窑拉丝工艺的迅速发展，我国玻纤产
量2007年达到160万吨, 成为世界玻纤产能第一大国。
年我国玻纤产量超过260万吨。
玻璃纤维的发展现状 2005年以前，全球玻纤行业一直是国外垄断格局。由 欧文斯科宁、PPG和法国圣戈班占据60%以上的份额。 近5年来，随着中国三大厂商巨石集团、重庆国际和泰 山玻纤每年30%的持续高速产能投入，中国三强不仅垄断着 国内市场，也成为全球格局中新的寡头。
复合材料概论8-玻璃纤维幻灯片PPT
复合材料概论8-玻璃纤维 幻灯片PPT
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本节主要内容
7.4 玻璃纤维及其制品 7.4.1 玻璃纤维及其制品的生产工艺 7.4.2 玻璃纤维纱的规格及性能 7.5 玻璃纤维的外表处理 7.5.1 浸润剂 7.5.2 玻璃纤维外表处理剂 7.5.3 玻璃纤维外表处理方法 7.6 特种玻璃纤维 7.6.1 高强度玻璃纤维 7.6.2 高模量玻璃纤维 7.6.3 高硅氧纤维和石英纤维 7.6.4 空心玻璃纤维
5、玻璃纤维耐碱网布
玻璃纤维耐碱网布是以 中碱或无碱玻璃纤维织物 为根底，经耐碱涂层处理 而成。该产品强度高、粘 结性好、服贴性、定位性 极佳，广泛应用于墙体增 强，外墙保温，屋面防水 等方面，还可应用于水泥、 塑料、沥青、大理石、马 赛克等墙体材料的增强， 是建筑行业理想的工程材 料。
6、膨体纱与膨体布
7.4 玻璃纤维及其制 品
7.4.1 玻璃纤维及其制品的生 产工艺 7.4.1.1 玻璃纤维的生产工艺
坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝
(1) 坩埚法拉丝工艺
生产工艺由制球和拉丝 两局部组成 整个拉丝过程中加球和 拉丝温度控制是由自动 控制装置来完成的
1—加料孔；2—铂针；3—坩埚； 4—电极板；5—玻璃液；6—漏板； 7—玻璃纤维单丝；8—集束轮； 9—玻璃纤维原纱；10—拉丝卷筒
7、拉挤纱
具有良好的耐磨性、柔 软成性好、纤维光滑毛纱少、 与苯乙烯有极好的相溶性， 浸透速度非常快。通过拉挤 成型与聚酯或环氧树脂结合 成高强度的玻璃钢制品。
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本节主要内容
7.4 玻璃纤维及其制品 7.4.1 玻璃纤维及其制品的生产工艺 7.4.2 玻璃纤维纱的规格及性能 7.5 玻璃纤维的外表处理 7.5.1 浸润剂 7.5.2 玻璃纤维外表处理剂 7.5.3 玻璃纤维外表处理方法 7.6 特种玻璃纤维 7.6.1 高强度玻璃纤维 7.6.2 高模量玻璃纤维 7.6.3 高硅氧纤维和石英纤维 7.6.4 空心玻璃纤维
5、玻璃纤维耐碱网布
玻璃纤维耐碱网布是以 中碱或无碱玻璃纤维织物 为根底，经耐碱涂层处理 而成。该产品强度高、粘 结性好、服贴性、定位性 极佳，广泛应用于墙体增 强，外墙保温，屋面防水 等方面，还可应用于水泥、 塑料、沥青、大理石、马 赛克等墙体材料的增强， 是建筑行业理想的工程材 料。
6、膨体纱与膨体布
7.4 玻璃纤维及其制 品
7.4.1 玻璃纤维及其制品的生 产工艺 7.4.1.1 玻璃纤维的生产工艺
坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝
(1) 坩埚法拉丝工艺
生产工艺由制球和拉丝 两局部组成 整个拉丝过程中加球和 拉丝温度控制是由自动 控制装置来完成的
1—加料孔；2—铂针；3—坩埚； 4—电极板；5—玻璃液；6—漏板； 7—玻璃纤维单丝；8—集束轮； 9—玻璃纤维原纱；10—拉丝卷筒
7、拉挤纱
具有良好的耐磨性、柔 软成性好、纤维光滑毛纱少、 与苯乙烯有极好的相溶性， 浸透速度非常快。通过拉挤 成型与聚酯或环氧树脂结合 成高强度的玻璃钢制品。
玻纤复合材料给CNG气瓶带来优势
56中国产业用纺织品行业协会市场与行情技术纺织品玻纤复合材料给CNG 气瓶带来优势与传统化石燃料相比，天然气具有价格较低、绿色环保等优点，最近几年，以天然气为动力的车辆（NGV ）受到普遍欢迎。
每年新增投入使用的至少有150万辆。
在过去几十年间，以气体燃料为动力的车辆主要是重型载重车辆（HDV ），即卡车和公共汽车。
而今天，由于新型大规模生产技术的进步和能力的提升，复合材料行业能够为乘用车、轻型商务货车或轻型载重车辆（LDV ）提供经济且轻量化的复合材料压缩天然气瓶。
虽然NGV 市场现在使用的气瓶，90%仍然是钢制气瓶，但是鉴于新型玻纤复合材料气瓶可以给定牌加工（OEM ）、中间商和终端用户带来利益，这些钢制气瓶将不可避免地被玻纤复合材料气瓶所取代。
天然气轻型载重车市场统计数据显示，截止2010年底，在用的天然气动力车辆有近1320万辆，较上一年有两位数的增长。
即使在汽车市场遭遇困境一年之后的2010年（尽管过去十年经历了最低的全球年增长率），其增长率也达到了可观的12%。
如果在2010年，约有150万辆使用压缩天然气为动力的车辆能够上路，那么鉴于国际国内各个协会的大力推动，可以合理地假设，在未来几年内，每年采用车载CNG 燃油系统的新增车辆至少会有150万辆。
过去20年中，复合材料行业将焦点主要集中在重型载重车领域。
NG 燃料车辆比传统石化燃料车辆需要更大的燃料储存空间。
因此，需要突破车辆设计的限制，并增加其有效载重量。
显而易见，例如在欧洲，很多以天然气为燃料的城市公交汽车在顶部装备了容积超过150L 的轻质碳纤维复合材料气瓶，确保可载乘客数量的最大化。
然而，轻质玻璃纤维复合材料与昂贵的碳纤维复合材料相比，其在经济性方面具有优势。
现在，对钢材的使用已经受到了限制，这是因为钢材的重量大，致使可载乘客数量减少，还经常需要进行昂贵的、结构性的改进，尤其需要解决车辆稳定性的问题。
货车和公共汽车市场（重型载重车）占据了全球天然气车辆市场的20%，主要受车队所有者和OEM 的驱动（以B2B 模式），这是因为，他们都意识到减轻重量的意义及对投资回报率的影响。
保温隔热密封的专属——玻璃纤维的成分与使用
作为为玻璃钢工业的增强材料，按不同的含碱量为分，可分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、有碱玻璃纤维和特种玻璃纤维四种其化学组成主要是二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、三氧化二铝等，它们对玻璃纤维的性质和生产工艺起决定作用。
玻璃纤维有一系列优良性能，拉伸强度高，防火、防霉、防蛀、耐高温和电绝缘性能好等，它的缺点是具有脆性，不耐腐，对人的皮肤有刺激性等。
当纤维存放一段时间后，会出现强度下降的现象，称为纤维的老化， 这主要取决于纤维对大气水分的化学稳定性。
而作为施加负荷时间对纤维强度的影响——纤维的疲劳，一般是指纤维强度随施加负荷时间的增加而降低的情况。
中碱玻璃纤维对酸的稳定性是较高的，但对水的稳定性是较差的；无碱玻璃纤维耐酸性较差，但耐水性较好；中碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维，从弱碱液对玻璃纤维强度的影响看，二者的耐碱性相接近。
中碱纤维含Na2O、K2O比无碱纤维高二十多倍，受酸作用后，首先从表面上，有较多的金属氧化物侵析出来，但主要是Na2O、K2O的离析、溶解；另一方面酸与玻璃纤维中硅酸盐作用生成硅酸，而硅酸迅速聚合并形成胶体，结果在玻璃表面上会形成一层极薄的氧化硅保护膜，这层膜使酸的侵析与离子交换过程迅速减缓，使强度下降也缓慢。
所以中碱纤维比无碱纤维的耐酸性好。
水与玻璃纤维作用，首先是侵蚀玻璃纤维表面的碱金属氧化物，主要是Na2O、K2O的溶解，使水呈现碱性。
随着时间的增加，玻璃纤维与碱液继续作用，直至使二氧化硅骨架破坏。
由于无碱玻璃纤维的碱金属氧化物含量较低，所以对水的稳定性较高。
无碱纤维与中碱纤维受到NaOH溶液侵蚀后，几乎所有玻璃成分，包括SiO2在内，均匀溶解，使纤维变细，量随浸碱时间的增加，化学成分含量基本不再发生变化，即内部结构并未破坏，因而单位面积的强度基本不变。
总之，玻璃纤维的化学稳定性主要取决于其成分中的二氧化硅及碱金属氧化物的含量。
显然，二氧化硅含量多能提高玻璃纤维的化学稳定性，而碱金属氧化物则会使化学稳定性降低。
《玻璃纤维》课件
汽车行业对于轻量化材料的需求 越来越高，玻璃纤维作为优秀的 轻质材料，它的市场份额可能会 显着增加。
新能源行业
随着全球新能源市场的扩大，越 来越多的太阳能光电池制造商将 使用玻璃纤维，市场需求越来越 大。
总结和展望
总结
玻璃纤维作为一种全球性材料，具有优异的特性和多种应用领域，市场前景看好。
展望
未来，基于玻璃纤维与其他材料的复合、纳米处理等技术的应用，将进一步拓展玻璃纤维的 应用范围及市场空间。
《玻璃纤维》PPT课件
本课程将深入探讨玻璃纤维的介绍、制备方法、特性、应用领域、优势和劣 势、市场前景等方面内容，让你了解这一引人注目的话题。
玻璃纤维的制备方法
1
旋转摇摆沉积法
2
在玻璃纤维基布上喷涂混合液体，再在旋 转模具上恰当加热，待液体摆动固化后， 在基布上生成覆盖各种形状、各种性质的 薄膜。得到的玻璃纤维产品密度大，质地
玻璃纤维的特性
优异的耐高温性
高温下玻璃纤维的性能不会熔化 和被高温腐蚀，仍然保持没有明 显变化的性质，展现近乎完美的 表现。
很高的耐拉强度
尽管玻璃纤维的比强度低于钢、 炭素纤维，但其强度足以满足大 部分需求，而且玻璃纤维的价格 相对较低。
良好的柔韧性
玻璃纤维柔韧，可以轻松地丝绸 般自如地弯曲、形变，同时也能 重复保持原有形状。
玻璃纤维的优势和劣势
1 优势
2 劣势
耐腐蚀、重量轻、平均寿命长、卓越的强度、 中性材料、良好的耐高温性等。
玻璃纤维价格相对较高，同时易碎，强度不 高于其他基质、制造难度大等不足之处。
玻璃纤维的市场前景
建筑行业
随着建筑行业的不断发展和科技 水平的提高，玻璃纤维的使用范 围将逐渐扩大，前景看好。
玻璃纤维(课堂PPT)
于制造双曲面制品或复杂形状的玻璃钢制 品。
55
玻璃纤维制品
3)缎纹布 一个方向上的每根纱上面通过另一方
向的几根纱。玻璃纤维的卷曲最少。
56
玻璃纤维制品
3)缎纹布 缎纹布比斜纹布更柔软，有良好铺覆性，
适用于铺复型面复杂的玻璃钢制品。
• 电绝缘材料：无碱玻纤 • 半导体：加入氧化铁、氧化铝、氧化铜 • 导电纤维：涂金属或石墨
28
（5）玻璃纤维的光学性能
• 优良的透光材料 • 做各种采光材料
29
30
（6）玻纤的化学性能
• 耐化学药品 • 有碱纤维耐酸性好 • 中碱、无碱耐碱性好 • 中碱比无碱耐酸性好
31
4、玻璃纤维的制造
盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻 璃纤维。
17
2、玻璃纤维的组成和结构
（1）玻璃纤维的化学组成 • 玻璃纤维的化学组成主要是SiO2，以及碱
金属氧化物。 • 玻璃纤维的化学组成对玻璃纤维的性质和
工艺特性起决定性作用 。 • 以SiO2为主的硅酸盐玻璃，以B2O3为主的
称为硼酸盐玻璃。
18
2、玻璃纤维的组成和结构
• 纤维状增强材料，它的抗拉强度和拉伸弹 性模量，有时要比同一块材料要大几个数 量级。
3
概述
generalization
• 增强材料 纤维 fiber 晶须 whisker 粉体 particle
• 纤维增强材料应用最广泛，如 玻璃纤维（glass fiber） 碳纤维（carbon fiber) 芳纶纤维(aramid fiber)
(1) 按玻璃原料分类
碱性氧化物含量
有碱玻璃纤维
大于12％
中碱玻璃纤维
6％－12％
55
玻璃纤维制品
3)缎纹布 一个方向上的每根纱上面通过另一方
向的几根纱。玻璃纤维的卷曲最少。
56
玻璃纤维制品
3)缎纹布 缎纹布比斜纹布更柔软，有良好铺覆性，
适用于铺复型面复杂的玻璃钢制品。
• 电绝缘材料：无碱玻纤 • 半导体：加入氧化铁、氧化铝、氧化铜 • 导电纤维：涂金属或石墨
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（5）玻璃纤维的光学性能
• 优良的透光材料 • 做各种采光材料
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（6）玻纤的化学性能
• 耐化学药品 • 有碱纤维耐酸性好 • 中碱、无碱耐碱性好 • 中碱比无碱耐酸性好
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4、玻璃纤维的制造
盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻 璃纤维。
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2、玻璃纤维的组成和结构
（1）玻璃纤维的化学组成 • 玻璃纤维的化学组成主要是SiO2，以及碱
金属氧化物。 • 玻璃纤维的化学组成对玻璃纤维的性质和
工艺特性起决定性作用 。 • 以SiO2为主的硅酸盐玻璃，以B2O3为主的
称为硼酸盐玻璃。
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2、玻璃纤维的组成和结构
• 纤维状增强材料，它的抗拉强度和拉伸弹 性模量，有时要比同一块材料要大几个数 量级。
3
概述
generalization
• 增强材料 纤维 fiber 晶须 whisker 粉体 particle
• 纤维增强材料应用最广泛，如 玻璃纤维（glass fiber） 碳纤维（carbon fiber) 芳纶纤维(aramid fiber)
(1) 按玻璃原料分类
碱性氧化物含量
有碱玻璃纤维
大于12％
中碱玻璃纤维
6％－12％
玻璃纤维增强塑料 PPT
既在指定方向上具备优异的 抗拉性能，又具备良好的剪切 性能。
用途 成型蒙皮，内外包边。
玻璃纤维——四轴向布
描述 四层粗纱按±45°， 0 °，
90 °方向顺序排列。 既在指定方向上具备优异的
抗拉性能，又具备良好的剪切 性能。
用途
成型阴模增强层。
玻璃纤维小结
分类：无捻粗纱，毡（表面毡、短切毡、连续 毡），缝编布（单轴向布、双轴向布、三轴向布、 多轴向布）。
主要性能参数：
玻璃纤维——无捻粗纱
线密度TEX数(g/km)
1200 TEX 2400 TEX
用途 缠绕螺纹做根端件
玻璃纤维——表面毡
描述 由细玻璃纤维丝制成，克
重在30~100 g/m2之间
用途 表面随型，提高表观质量，
用于制作阴模表面增强层。
玻璃纤维——短切毡
描述
由约50mm长的玻璃纤维丝 随机均匀铺陈在网带上制成， 克重一般要求在450 g/m2。
特点：根据不同力学性能设计要求可灵活组合。
用途：叶片制造各环节中成型玻璃钢，提供需要 的力学强度。
玻璃钢的优点
✓ 轻质 ✓ 高强 ✓ 防腐 ✓ 变形小 ✓ 隔热性能佳 ✓ 无磁性 ✓ 介电性能优良 ✓ 设计灵活性大
四、玻璃纤维增强塑料的应用
（一）、在航空、航天工业中应用
（二）、环氧复合材料在民用工业中的应用
过渡粘接性良好，具有一 定的强度。
用途 用于制作阴模表面过渡层。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
玻璃纤维——连续毡
描述 由玻璃原丝呈8字型铺敷在连续
移动网带上粘合制成，克重在 150~650 g/m2之间。
提高纤维的渗透性，有利于树 脂的浸润。
用途 成型蒙皮，内外包边。
玻璃纤维——四轴向布
描述 四层粗纱按±45°， 0 °，
90 °方向顺序排列。 既在指定方向上具备优异的
抗拉性能，又具备良好的剪切 性能。
用途
成型阴模增强层。
玻璃纤维小结
分类：无捻粗纱，毡（表面毡、短切毡、连续 毡），缝编布（单轴向布、双轴向布、三轴向布、 多轴向布）。
主要性能参数：
玻璃纤维——无捻粗纱
线密度TEX数(g/km)
1200 TEX 2400 TEX
用途 缠绕螺纹做根端件
玻璃纤维——表面毡
描述 由细玻璃纤维丝制成，克
重在30~100 g/m2之间
用途 表面随型，提高表观质量，
用于制作阴模表面增强层。
玻璃纤维——短切毡
描述
由约50mm长的玻璃纤维丝 随机均匀铺陈在网带上制成， 克重一般要求在450 g/m2。
特点：根据不同力学性能设计要求可灵活组合。
用途：叶片制造各环节中成型玻璃钢，提供需要 的力学强度。
玻璃钢的优点
✓ 轻质 ✓ 高强 ✓ 防腐 ✓ 变形小 ✓ 隔热性能佳 ✓ 无磁性 ✓ 介电性能优良 ✓ 设计灵活性大
四、玻璃纤维增强塑料的应用
（一）、在航空、航天工业中应用
（二）、环氧复合材料在民用工业中的应用
过渡粘接性良好，具有一 定的强度。
用途 用于制作阴模表面过渡层。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
玻璃纤维——连续毡
描述 由玻璃原丝呈8字型铺敷在连续
移动网带上粘合制成，克重在 150~650 g/m2之间。
提高纤维的渗透性，有利于树 脂的浸润。
玻璃纤维增强课件
《玻璃纤维增强》PPT课件
30
主要原材料
序号 1 2 3 4
名称
标准及规格
高密度聚乙烯 树脂
相当PE80级
色母粒
炭黑含量： 30%
聚丙烯骨架管
DN21、DN34、 DN42、DN54
金属电熔丝
GB/T1495494AM
备注 M6100
《玻璃纤维增强》PPT课件
31
主要原材料
●高密度聚乙烯树脂（HDPE）
▪ Owens Coming和DSM合作，通过挤出机采 用传统的电缆包覆工艺制造预浸带，然后切 成6mm的粒子用于注射成型。该技术可以使 注射成型产品的玻纤长度保持在6mm,从而在 降低玻纤的断裂程度方面取得突破。
《玻璃纤维增强》PPT课件
14
玻璃纤维增强热塑性复合材料在承压 输配水管道上的应用
图6 大口径塑料管道
长玻纤增强热塑性复合材 料的研究进展
《玻璃纤维增强》PPT课件
1
长纤维和短纤维增强复合材料的比较
▪ 玻璃纤维增强热塑性复合材料根据 玻璃纤维增强方式的不同,分为短玻 纤(SFT)长玻纤(LFT)和玻璃纤维毡 (GMT)增强三种类型。
《玻璃纤维增强》PPT课件
2
表1 纤维长度对增强效率的影响
力学性能
《玻璃纤维增强》PPT课件
4
SMC工艺
图1 SMC（Sheet Molding Compound）工艺
《玻璃纤维增强》PPT课件
5
TMC工艺
图2 TMC（Thich Molding Compound）工艺
《玻璃纤维增强》PPT课件
6
2.长玻纤增强热塑性复合材料加工工
溶液浸渍法
艺的发展
《玻璃纤维》PPT课件
《玻璃纤维》PPT课件
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增强材料：在复合材料中，能提高基体材料机械强度、弹 性模量等力学性能的材料。
16.5± 0.5
16.2± 0.5
9.5± 0.5
8.5
4.5± 0.5 4.0± 0.5
4.2± 0.5
4.2
9.0± 0.5 9.0± 0.5
3
17.3 4.4
8
14
3
6
10.3
16.0
10 2.5
Na2O K2O
<0.5
<2.0
11.5± <0.5 0.5 12
0~3 8 0.3
2.49 14.2
81 0.058~0.062 水
0.60
(2) 玻璃纤维的耐热性 玻璃纤维的耐热性较高，软化点为
550℃~580℃，热膨胀系数为4.8×10-6 ℃； 200℃ ~250℃以下，玻璃纤维强度不变
(4) 以纤维特性分类
以纤维本身具有的性能可分为：高强玻璃纤 维；高模量玻璃纤维；耐高温玻璃纤维；耐碱 玻璃纤维；耐酸玻璃纤维；普通玻璃纤维(指 无碱及中碱玻璃纤维)。
无捻粗纱
玻璃粉 短切纤维
7.2 玻璃纤维的构造与组 成
7.2.1 玻璃纤维的物态
•玻璃纤维是纤维状的玻璃。 •玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。 •定义：
单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异， 而且影响到纤维的生产工艺、产量和本钱。一般 5μm－10μm纤维作为纺织制品用；10μm－ 14μm的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤 维毡等较为适宜。
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增强材料：在复合材料中，能提高基体材料机械强度、弹 性模量等力学性能的材料。
16.5± 0.5
16.2± 0.5
9.5± 0.5
8.5
4.5± 0.5 4.0± 0.5
4.2± 0.5
4.2
9.0± 0.5 9.0± 0.5
3
17.3 4.4
8
14
3
6
10.3
16.0
10 2.5
Na2O K2O
<0.5
<2.0
11.5± <0.5 0.5 12
0~3 8 0.3
2.49 14.2
81 0.058~0.062 水
0.60
(2) 玻璃纤维的耐热性 玻璃纤维的耐热性较高，软化点为
550℃~580℃，热膨胀系数为4.8×10-6 ℃； 200℃ ~250℃以下，玻璃纤维强度不变
(4) 以纤维特性分类
以纤维本身具有的性能可分为：高强玻璃纤 维；高模量玻璃纤维；耐高温玻璃纤维；耐碱 玻璃纤维；耐酸玻璃纤维；普通玻璃纤维(指 无碱及中碱玻璃纤维)。
无捻粗纱
玻璃粉 短切纤维
7.2 玻璃纤维的构造与组 成
7.2.1 玻璃纤维的物态
•玻璃纤维是纤维状的玻璃。 •玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。 •定义：
单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异， 而且影响到纤维的生产工艺、产量和本钱。一般 5μm－10μm纤维作为纺织制品用；10μm－ 14μm的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤 维毡等较为适宜。
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玻璃密度 /Fiber Density
g/cm3 2.59~2.63 2.66~2.70 2.60~2.64 2.58~2.62
ASTM D1505
耐酸性 /Acid Resistence
%
20.6
2.6
3.5
Weight Loss in
3.1
10% H2SO4
100hrs at 96℃
耐碱性
Weight Loss in
高强高模TM玻璃 无氟无硼ECT玻璃 无氟无硼ECR玻璃 无碱E玻璃
CPIC玻璃纤维介绍
CPIC玻璃纤维介绍
特性 Property
单位 Unit
玻璃纤维类型/Fiberglass type E-glass ECR- glass ECT-glass TM-glass
测试方法 Test method
高性能玻纤在气瓶上的应用优点
Property
Unit
ECT468HS TM468HS-
-1200
1200
标准
直径 μm 16
16
ISO 1888
拉伸 强度
MPa
1239
1432
ISO 527-5
拉伸 模量
GPa
48.17
50.6
ISO 527-5
伸长率 % 2.97
3.08
ISO 527-5
玻纤 含量
漏板 The bushing
池窑 The furnace
粉末状原料在1400℃的池窑中融 化形成玻璃液体
The melting of powder raw materials to form the glass composition uniformly at around 1400℃ in the furnace.
1970 1986
1991 2019
S Direct-melt CPIC YYTH
CGF E-glass Line CGF 70% 70%
2000
2019
2019
2019 2019
ISO9001 CPIC Biggest ECR Carlyle 200000T
Amiantit Merged fornace in the 26% Capacity
1.3
重
10% 25℃,24H 2.6%
0.1%
26
百
H2SO4 80℃,24H 39.65% 1.01%
39
分
0.1mol/L 25℃,24H 0.47% 0.24%
1.9
比
NaOH 80℃,24H 3.02% 1.55%
1.9
CPIC玻璃纤维介绍
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 ER469L ECR469L
速发展期，到2019年就成为全球最大的玻纤生产国 2019年，中国玻纤产量接近230万t，占到全球的50%
2019年玻璃纤维被纳入新材料产业。
中国玻璃纤维发展
500
中国大陆
全球合计
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0 2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
0.47
3.02
1.01
0.24
1.55
CPIC玻璃纤维介绍
测试条件：
环氧棒直径:18mm 化学介质:1 mol/L HNO3 要求受力: 7000Kg 客户要求：>100H
测试断裂时间： 1、E-glass增强：5~12H 2、ECR增强： >1500H 3、ECT增强： >1500H 3、TM增强： >1500H
/Alkaline
%
6.0
2.0
2.4
2.6
0.1M NaOH
Resistence
24hrs at 60℃
CPIC玻璃纤维介绍
试验项目
试验方法
ER469L ECR469L 检测结果 检测结果
E-Glass 失重倍数
25℃,24H 0.18% 0.15%
1.2
失
H2O
80℃,24H 0.29% 0.22%
高性能玻璃纤维在气瓶上的应用
cpicfiber
目录
1 CPIC介绍 2 玻璃纤维生产工艺 3 CPIC玻璃纤维介绍 4 缠绕气瓶用纱介绍 5 高性能玻纤在CNG气瓶上应用 6 CPIC技术服务
重庆国际复合材料有限公司介绍
重庆国际复合材料有限公司（简称CPIC）是由云南云天化 股份有限公司控股的中外合资企业
国家玻璃纤维产品质量监督检验中心对比测试失重结果
ER469L
ECR469L
H2O（25℃） 0.18 0.15
H2O（25℃） 0.29 0.22
10% H2SO4（25℃） 2.6 0.1
10% H2SO4（80℃） 0.1mol/L的NaOH（25℃）0.1mol/L的NaOH（80℃）
39.65
近年，中国玻纤在全球的比重稳步提升，2019年产能就占
到全球50%左右，成为玻纤大国，在此基础上进一步做强
中国玻纤，将成为玻纤产业发展的重点。
玻璃纤维生产工艺
通过1600-6000孔的铂铑合金漏 板，形成玻璃纤维丝束
A Pt-Rh alloy plate with normally 1600-6000 holes, through which the molten glass passes to form fibers .
21%
CGF world 40000T
ISO 14001
OHSAS
18001
2019
2019
2009
300000T ECT-Glass& TM-Glass
Capacity 420000T
Capacity
2019 CPIC Brazil Plant
一家集研发、生产高性能玻璃纤维的高新技术企业
国家级火炬重点高新技术企业
匹配树脂 EP UP VE
适合气瓶类型
●
第二类CNG气瓶
●
●
第二类CNG气瓶
●
第二类CNG气瓶
●
第二、三、四类CNG气瓶
●
● 第二、三、四类CNG气瓶
CNG缠绕气瓶对玻纤要求
1. 静态力学性能； 2. 长期疲劳性能； 3. 耐腐蚀性能。
1. 浸透情况； 2. 毛纱情况； 3. 生产效率。
1. 复合材料制品颜色； 2. 性价比； 3. 产品质量稳定性。
NGV发展
ห้องสมุดไป่ตู้
世界范围内石油资 源正日益枯竭，原油 价格更是节节攀升；
天然气的探明储量 和开采量每年都在增 加，天然气价格一直 比较稳定。
中国车用天然气均 价为汽油价格的4060%，存在较大差 价。
随着国际原油价格 的不断上涨，中国天 然气供应量的不断增 加，国内油气价差将 长期维持在这一水 平。
CPIC缠绕气瓶纤维介绍
种类
CNG- 1 CNG- 2
CNG- 3
详解
受力
以普通的钢材制成的全金属 结构的气压罐
金属内胆承受约100％受力。
采用金属材料，并沿环向缠 金属内胆承载约55％受力，
有纤维丝，以构成复合材料 复合材料结构承载约45％的
的外壳。
压力。
金属内衬加全复合材料的外 复合材料结构承载80％的环
%
79.5
79.8
--
高性能玻纤在气瓶上的应用优点
ECT玻璃成功用以风电行业已超过6年； TM疲劳强度比ECT高出2倍以上，已在 风机叶片上得到成功应用
高性能玻纤在气瓶上的应用优点
ECT468HS与ECT468T相比： 浸透效果好； 毛纱少（ECT468HS毛纱量是
(30%)for 4 week.
Flexural strength
Apperance
928.162 913.995 894.094
ECR 940.952
934.426 967.069 939.362
ECT 976.775
975.054 951.425 942.699
CPIC玻璃纤维介绍
不同高性能玻璃纤维力学性能对比
合股纱 Multi-end Roving
短切纱 Chopped Strands
直接纱 Direct Roving
表面毡 Surface Tissue
多轴向织物 Multi-axial Fabrics
主要产品 Mainly Products
细纱 Yarn
短切毡 Chopped Strand Mat
方格布 Woven Roving
Flexural strength
Apperance
Epoxy sample bar put in the H2SO4 solution
(30%)for 3 week.
Flexural strength
Apperance
Epoxy sample bar put in the H2SO4 solution
拉丝 Winder
拉丝机将玻璃纤维集成起来形成 丝饼
A machine which applies driving force for the fiberisation process and collects the fibres in the forms of cake and roving.
主要产品分类
壳，通常为铝内衬和碳纤维 向应力，金属内胆承载20％
增强的复合材料外壳
左右。
CNG- 4
完全采用了复合材料：内层 缠绕结构的复合结构，承载